An efficient hydrogen production process using solar thermo-electrochemical water-splitting cycle and its techno-economic analyses and multi-objective optimization

工艺工程 火用 布莱顿循环 朗肯循环 可用能 制氢 按来源划分的电力成本 多目标优化 集中太阳能 光伏系统 有机朗肯循环 分解水 热效率 环境科学 太阳能 发电 工程类 机械工程 化学 余热 热力学 数学 功率(物理) 热交换器 电气工程 数学优化 燃烧 物理 生物化学 光催化 催化作用 有机化学
作者
Shengan Zhang,Kaiyu Li,Pengfei Zhu,Min Dai,Guilian Liu
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier]
卷期号:266: 115859-115859 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2022.115859
摘要

A conceptual solar thermo-electrochemical water-splitting system is developed for producing green hydrogen and electricity. The system consists of a solar power tower and thermal energy storage subsystem, a four-step Cu-Cl thermo-electrochemical water-splitting cycle, supercritical CO2 Brayton cycle, and waste heat recovery unit with an organic Rankine cycle. The system is simulated in Aspen Plus with the mathematical models of the heliostat fields and electrolyzer written in the Fortran language and embedded. The performance of the proposed system is evaluated and optimized based on energy, exergy, techno-economic analysis, and sustainability assessment. The tradeoff between maximum exergy efficiency, minimum total annual cost (TAC), and minimum levelized cost of hydrogen (LCOH) is conducted by multi-objective optimization, which is implemented based on the non-dominated sorting genetic algorithm-II and the interaction between Aspen Plus and MATLAB software. The Pareto solutions indicate that the optimal exergy efficiency, TAC, and LCOH are 48.72 %, 50.96 M$/year, and 1.28 $/kg, respectively, and the LCOH is 36 % lower than that reported in the literature.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
杰果完成签到,获得积分10
刚刚
希望天下0贩的0应助十七采纳,获得10
刚刚
LLL发布了新的文献求助10
刚刚
江睿曦发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
hyh完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
科研通AI6应助和谐的敏采纳,获得10
6秒前
嘎嘎嘎嘎发布了新的文献求助10
6秒前
一口蒜苗完成签到,获得积分10
6秒前
彭于晏应助酬勤采纳,获得10
7秒前
黑米粥发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
四体不勤发布了新的文献求助10
9秒前
Hhhhhhhhhhh完成签到,获得积分10
10秒前
李健应助悲凉的新筠采纳,获得10
10秒前
10秒前
wanglu完成签到,获得积分10
10秒前
冰火完成签到,获得积分10
12秒前
12ss发布了新的文献求助10
12秒前
小桔青山完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
hfhfj发布了新的文献求助10
14秒前
李爱国应助banksy采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
gs19960828发布了新的文献求助10
16秒前
传统的怀薇完成签到 ,获得积分10
16秒前
wtg完成签到,获得积分10
17秒前
嘎嘎嘎嘎完成签到,获得积分10
17秒前
浮游应助12ss采纳,获得10
17秒前
神勇绮烟完成签到 ,获得积分10
17秒前
共享精神应助pop采纳,获得10
18秒前
YANG完成签到 ,获得积分10
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
酬勤发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
彭于晏应助jingjing采纳,获得10
20秒前
乐乐应助艺术家采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5458434
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4564465
关于积分的说明 14295221
捐赠科研通 4489353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2459047
邀请新用户注册赠送积分活动 1448864
关于科研通互助平台的介绍 1424466